第一节 光电效应 光子

教学建议

教材分析

　　分析一：课本中先介绍光电效应现象，再学习光子说，最后用光子说解释光电效应现象产生的原因．本节内容说明光具有粒子性，从而引出量子论的基本知识．

　　分析二：光电效应有如下特点：

　　①光电效应在极短的时间内完成；

　　②入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象；

　　③在已经发生光电效应的条件下，逸出的光电子的数量跟入射光的强度成正比；

　　④在已经发生光电效应的条件下，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大．

教法建议

　　建议一：对于光电效应现象先要求学生记住光电效应的实验现象，然后运用光子说去解释它，这样可以加深学生的理解．

　　建议二：学生应该会根据逸出功求发生光电效应的极限频率，但可以不要求运用爱因斯坦光电效应方程进行计算．

光电效应实验的改进

一、原实验存在的问题

　　按照人教社高中物理课本上所说的光电效应装置如下图所示，验电器与锌板相连，原来不带电，验电器指针闭合，用弧光灯（主要是紫外线）或紫外灯照射，应该能看到验电器指针张开，说明由于光电效应的发生，有光电子逸出，锌板和验电器都带上正电．但实际实验时效果很不好，原因是当有少数光电子逸出后（即锌板带少许正电），这些电子以及空气中由于紫外线照射而电离生产的负离子聚集在锌板的附近，它们阻碍光电子继续逸出，因此锌板（及验电器）上所带正电荷很少，指针张开的效果很不明显．

二、实验的改进

　　方法一：先使锌板及验电器带上负电，例如用丝绸摩擦过的硬橡胶棒接触锌板，或把感应起电机带负的一端与锌板相连，转动起电机使锌板带负电（带上负电后与起电机断开），从而观察到验电器指针张开较大的角度．再用紫外线照射锌板，会观察到验电器指针张开明显减小，甚至合拢．

　　方法二：在锌板旁边并立另一块金属板，用感应起电机使它带上正电，如下图所示．

　　1、轻轻转动一下感应起电机，使金属板带正电．这时金属板和锌板之间形成电场，锌板相对金属板的一面带负电（即图中朝右一面），锌板与验电器接触的一面正电（即图中朝左一面），此时验电器指针略带正电，处于欲张未张状态，只要验电器上稍加正电荷，就可使指针张开．

　　2、打开紫外灯，由于光电效应，锌板中电子逸出，验电器指针迅速张开．在紫外线照射过程中，空气中产生的大量负离子均被附加电场吸附，故不会对实验产生负面影响．

　　图中带正电的金属板也可以金属网代替，这样紫外线也可以从右侧通过金属网照射锌板，同样可以取得较好的效果．

返回页首